交流接触器中分磁环的可靠性分析
交流接触器中分磁环的可靠性分析
1 交流接触 器电磁 机构分析模型
C 2 -2 型 交流 接 触 器 的双E 电磁 机 构 的模 型 如 图 1 示 。 J0 5 型 所 利 用 Ma wel 3 软 件 对其 实 体进 行 建模 , x l D 几何 模 型包 括 : 铁心 、 动 静
…
/ 此应力在截面法线方向的分量称为法向ห้องสมุดไป่ตู้力, T , ^ 在
工 程 技 术
StC &T H00Y CNE E NLG E C
皿圆
交流接触器 中分磁 环 的可靠性分析
陈才伟 ’ 苏秀 苹 张娜 (. 1 天正 集 团有 限公司 副总裁 浙江 乐清 3 5 0 ; 2 河北 工业 大学 天 津 3 0 0 2 64 . 01 ) 3
摘 要: 本文 利 用Ma wel D 件和e h sc分析软 件对 交流接 触器的 电磁机 构的 稳态特性进 行分析 。 J 0 5 x l 3 软 P yis 以C 2 -2 型交流接 触器 的电磁 机 构 为 例 , 真 分 析 了分 磁 环 的 最 大 应 力 , 分 磁 环 进 行 了 可 靠性 分 析 。 仿 对 关 键词 : 交流接触 器 分磁 环 AN OF 应 力 可靠性分析 S T 中 图分 类 号 : M T 6 文献 标 识 码 : A 文章 编号 : 6 2 3 9 ( 0 1 1 ( ) 0 4 -0 1 7 - 7 12 1 ) 1 a- 0 5 2
在 交 流 接 触 器 电 磁 机 构 中 , 为分 磁环 受 到 洛 仑 兹 力 , 产 生 因 会 形 变, 如果 分 磁 环 的 设 计 不 合 理 , 者 分 磁 环 的 材 料 不 合 理 , 导 2 应力一强度干涉 模型的基本原理 或 会 致 分 磁 环 的 松 动 或 断 裂 , 而 导 致 电磁 机 构 所 受 到 的 最 小 电磁 吸 从 应 力一 强度分 布干 涉模型( t s— t n t n efrn e mo e) S r s S r g h itr e c e e e d1 力不能满足要求 , 能消除 接触器的振动与噪声 。 不 简 称 为干 涉 模 型 , 以清 楚 的 揭示 零 件 可 靠性 设 计 的 本 质 , 可 因此 是 本 文利 用An o t s f公司 开发 的Ma wel D 件对 交流 接 触 器的 零 件 可 靠 性 设 计 的 基 本 模 型 。 x l 3 软 电磁 机 构 的稳 态 特性 进 行 分 析与 仿 真 , 用e h sc 软 件对 交 流接 并 P y is 由载 荷 、 度 、 度 等 因素 引 起物 体 内 部 某 点处 截 面 内 力 的 集 温 湿 触 器 电 磁 机 构 分 磁 环 进 行 应 力计 算 。 于 应 力 一强 度 干 涉 模 型对 度 。 大 小 和 方 向决 定于 所 考 虑 点 的位 置 和截 面 方 向。 过 某 点 任 基 其 若 分 磁 环 进 行 了可 靠性 分 析 。 截面 微元 △ 上 的 内 力 合 力 为 △ , 该 点 在 此 截 面 上 的 应 力 F 则
交流接触器结构与工作原理
交流接触器结构与工作原理交流接触器是一种用于控制电动机、发电机和其他电气设备的电器元件。
它的主要作用是在电路中打开或关闭电流,以实现对电气设备的控制。
在本文中,我们将详细介绍交流接触器的结构和工作原理。
一、交流接触器的结构交流接触器由以下几个主要部分组成:1. 触点:交流接触器的触点是其最重要的部分,它由导电材料制成,通常是银合金或铜合金。
触点分为主触点和辅助触点两种。
主触点用于控制电流的开关,而辅助触点则用于辅助电路的控制。
2. 线圈:交流接触器的线圈是通过通电产生磁场,控制触点的开合。
线圈通常由绝缘导线绕制而成,其匝数和电阻值会根据具体的应用需求进行设计。
3. 磁路:磁路是由磁芯和磁导体组成的。
磁芯通常采用硅钢片制成,以提高磁路的导磁性能。
磁导体则用于引导磁场的传输,确保磁场能够充分作用于触点。
4. 辅助装置:交流接触器通常还配备有各种辅助装置,如过载保护器、灯泡指示器、辅助触点等。
这些装置能够提高接触器的安全性和可靠性。
二、交流接触器的工作原理交流接触器的工作原理可以分为两个过程:吸合和分离。
1. 吸合过程:当线圈通电时,产生的磁场会吸引触点,使其闭合。
这样,电流就能够通过主触点流入电路,实现对电气设备的供电。
吸合过程是通过电磁力的作用实现的。
2. 分离过程:当线圈断电时,磁场消失,触点由于弹簧力的作用而分离。
这样,电流就无法通过触点流入电路,电气设备停止工作。
分离过程是通过弹簧力的作用实现的。
交流接触器的工作过程是周期性的,即不断地吸合和分离。
通过控制线圈的通断,可以实现对电气设备的启动、停止和反转等操作。
三、交流接触器的应用交流接触器广泛应用于各种电气设备中,特别是需要频繁开关电流的场合。
以下是一些常见的应用领域:1. 电动机控制:交流接触器可以用于电动机的启动、停止和反转控制。
通过控制触点的开合,可以实现对电动机的正向和反向旋转。
2. 照明控制:交流接触器可以用于照明系统的控制,实现灯光的开关和调光功能。
完整版电器理论基础--测验
第一讲:概论1、(单选)常用低压保护电器为( C )。
A.隔离开关B.变阻器C.熔断器D.接触器2、(单选)低压断路器中热脱扣器用于( C )保护。
A.欠压B.过流C.过载D.失电3、(单选)可用于频繁接通和分断电路的电器( B )A.熔断器B.接触器C.互感器D.断路器4、(单选)以下四种电器,不属于配电电器的是( A )A.接触器B.低压断路器C.隔离开关D.熔断器5、(单选)以下四种电器,不属于控制电器的是( A )A.低压断路器B.起动器C.接触器D.变阻器6、(单选)在传统的有触点开关电器中,感测部分大部分为( B )A.触头系统B.电磁机构C.灭弧系统D.传动机构7、(单选)在传统的有触点开关电器中,执行部分大部分为( A )A.触头系统B.灭弧系统C.传动机构D.电磁机构8、(单选)交流接触器分磁环的作用是( A )。
A.消除铁心振动B.减少铁心磁通C.短路保护D.增大铁心磁通第二讲:电器的发热理论1、(单选)当电器中的载流系统通过直流电流时,电器的热源有( D )A.电介质损耗B.涡流损耗C.磁滞损耗D.载流体的能量损耗2、(单选)以下哪种电器的工作制不能提高电器的负载能力是( D )A.以上都正确B.短时工作制C.反复短时工作制D.长期工作制3、(单选)电器的工作制通常可分为:①反复短时工作制;②长期工作制;③短时工作制。
其中能够提高电器的负载能力是( C )A.②③B.①②C.①③D.①②③4、(单选)三相电力系统中,电动稳定性是根据_______ 来校核。
( D )A.正常工作电流B.单相短路电流C.两相短路电流D.三相短路电流5、(单选)以下说法正确的是( D )A.导体的集肤效应既存在于交流输电又存在于直流输电中B.电动稳定性不能用来考核电器性能C.电器中损耗的能量几乎全部转换为热能,全部热能都用来加热电器使其温度升高D.任何电器都有载流系统,工作中都伴随着热效应和电动力效应。
交流接触器线圈吸收电路
交流接触器线圈吸收电路
摘要:
1.交流接触器线圈的作用
2.交流接触器线圈的工作原理
3.交流接触器线圈吸收电路的设计
4.交流接触器线圈吸收电路的应用
5.交流接触器线圈吸收电路的优化
正文:
交流接触器线圈吸收电路是一种电气控制元件,其主要作用是在控制电路中接收和处理信号,以实现接触器的开启和关闭。
接触器线圈吸收电路的设计和优化对于保证电气设备的正常运行和提高系统可靠性具有重要意义。
交流接触器线圈的工作原理是,在交流电流通过线圈时,会在线圈内产生磁场。
当控制电路中的信号发生变化时,线圈内的磁场会随之改变,从而导致接触器铁芯产生位移,使接触器的触点闭合或断开。
交流接触器线圈吸收电路的设计需要考虑线圈的尺寸、形状、匝数、材料等因素,以满足不同应用场景的需求。
在设计过程中,应确保线圈在正常工作条件下具有足够的磁导率,以降低线圈电阻损耗和提高工作效率。
交流接触器线圈吸收电路广泛应用于各种电气设备中,如工业控制、家用电器、通信设备等。
在这些应用中,线圈吸收电路的主要任务是接收和处理控制信号,实现接触器的准确控制,确保电气设备的正常运行。
为了提高交流接触器线圈吸收电路的性能,可以从以下几个方面进行优
化:
1.优化线圈设计,提高线圈的磁导率和效率;
2.选用高品质的磁性材料,降低线圈的磁芯损耗;
3.采用先进的控制技术,提高线圈吸收电路的响应速度和精度;
4.优化线圈吸收电路的布局和安装方式,减小电路的体积和重量。
总之,交流接触器线圈吸收电路在电气设备中具有重要作用,其设计和优化对于保证电气设备的正常运行和提高系统可靠性具有重要意义。
浅析交流接触器线圈在制造和使用中的不良影响因素
・
机械研究与应 良影 响 因素
徐 秦平 , 李 懂, 贾世 太
( 天水二一三电器有限公 司 7 10 4 0 1)
摘
要 : 绍了交流接触 器及线 圈的重要性及存 在的 问题 , 介 通过 阐述 和分析存在 的问题 以及在 制造 中的相 应解决措
( )在线 圈制造 中出 现 的 问题 1
包线 的选材 ; 漆包线进 厂检 验不严 。
线 圈绕 制 工艺
存在 缺陷 ; 架制造存 在缺 陷 ; 骨 绕线 设备 稳定 性差 ; 漆 ( )在线 圈使用 中出现 的 问题 电路 中 电压波 2
性强多模块的产品。目前无论接触器技术如何发展, 其基本功能始终未变 , 具有十分重要的地位。作者将 主要介 绍 常用 的交流 接触 器 。
系统和绝缘外壳及附件等 4部分组成 , 其工作原理主 要是利用电磁原理进行工作 , 即当吸引线圈通电后产 生磁场 , 接触器的磁轭和衔铁之间产生 电磁吸力 , 以 克服 复位 弹簧反 作用 力 , 而带动 主触点 闭合 以及辅 从 助触 点状 态的转 换 ( 常开 的闭 合 、 闭 的断开 ) 当线 常 ; 圈上 电压 消失 时 , 电磁 吸 力 消失 , 复 位 弹簧 的作 用 在 下主触点断开 , 辅助触点复位 , 接触器处于释放状态。 由此可 见 , 流接 触器 线圈 的主要作 用是将 电能 交
量 控制 和 失 压 及 欠 压保 护 , 泛 应 用 于 自动 控 制 电 广 路 。其 主要控 制对 象是 电动 机 , 可用于 控制其 它 电 也 力 负 载 , 电热 器 、 明 、 如 照 电焊 机 、 电容 器 组等 。接 触
器 按被 控 电流 的种 类 可 分 为交 流 接触 器 和 直流 接 触
论提高接触器设计及使用的可靠性
0 引 言
传统接触器在 使用 中常发生 线圈烧坏 、 触头粘 接 、 铁心发 响( 大顽 症 ) 三 。产生 的原 因有 产 品本 身 的原 因, 也有使用及 电网供 电方 面 的原 因。如何 提 高传 统
接触器 的设计 制造水 平 , 满足 在 电 网电压 变化 范 围较
作为判据 。在 生产 厂减 少 噪声 的方 法 是将 铁心 铆 牢、 磨平 , 达到要求 即可 。在使用 中 , 出现 噪声 而停 止使用
研究 ・ 开发——论提 高接触器设计及使用 的可靠性
机床电器 2 1 002
研 究 ・开 发
论 提 高接 触 器 设 计 及 使 用 的可 靠 性
刘传 亭 , 尹显 文 ( 阳二 一三 控制 电器 公 司 ,10 4 ) 沈 10 4
摘要: 传统交流接触器应该是一种很可靠的 电器 , 但使 用 中也 常发生 线圈烧 坏 、 触头粘接 、 心发 响。本 文针对 铁 国内使用 已符合 IC标 准的产 品 , 出现不能可靠工作 的情况进 行 了分 析 , 提 出了用扩大 线圈工 作 电压 范围 的方 E 而 并
究其 原因 , 是交流 电磁铁在 电流过零 时 , 吸力 减少 到小 于反力 时 , 心 吸合不 牢 , 铁 当铁心 极 面不 平 时 , 就 会产生 噪声 , 这就 是铁 心发 响 。在 制 造厂 发 响的铁 心 是不会 出厂的 , 尽管标准规 定距 离 1m处 , 噪声不 得超
有 的甚至达 到 9 使 线 圈漆包线 长期 处在 高 温下工 0K,
的情况大致有 : a极 面有污垢物 ( . 如铁心生锈 、 油污垢 ) ; b 分磁环 断 ; . C 有异物落 在 极 面上 ( 细小 固态 颗粒 ) . 如 它们 都 会使铁 芯产生较 强的噪声 。 1 2 线 圈烧坏 的原 因 .
电气控制与PLC试题
电气控制与PLC试题三、使用MC、MCR指令有哪些注意事项?根据下图1写出指令表语言。
图1 梯形图四、根据给出的指令表语言画出梯形图。
二、填空题。
(每空1分,共25分)1、常用的低压电器是指工作电压在交流 1200 V以下、直流1500 V以下的电器,试举出二种不频繁地手动接通和分断电路的开关电器:刀开关,自动开关。
2、接触器CJ 10-20表示的意义分别为交流接触器、设计序号、额定电流。
选择接触器时应从其工作条件出发,控制交流负载应选用_交流接触器_________;控制直流负载则选用__直流接触器___。
在交流接触器的铁心上一定要安装分磁环,目的是防止震动与噪声3、时间继电器种类很多,按其动作原理分为电磁式,空气阻尼式,电动式,电子式,按延时方式分为得电延时型和失电延时型。
4、画出指定低压电器图形符号,并标注文字符号或写出图形名称名称文字符号图形符号线圈(元件)常开触点常闭触点接触器KM电磁式继电器KA5能耗制动反接制动两种,是用电气的办法使电动机产生一个与转子转向相反的制动转矩。
电磁机械制动是用电磁铁操纵机械产生制动力矩,如电磁铁、机械抱闸等。
三、简答题(30分)1、什么叫自锁、连锁、互锁? 试举例说明.(5分)自锁:依靠接触器自身的辅助触头而使其线圈保持通电现象。
互锁:利用两个接触器的常闭辅助触头的断开来锁住对方线圈的电路的控制方法。
连锁:利用接触器的辅助触头使后续线路通电的控制方法。
2、指出下图示电路中的错误,加以改正(10分)a)图主电路与控制电路应分开绘制b)图自锁触头应与常开按钮并联c)图自锁触头应只与常开按钮并联d)图自锁触点应用常开辅助触头3、按照下图电路,回答下列问题:(15分)1)在图中标注电动机绕组接线端代号?2)KM3线圈断线后,按下SB2电动机工作状态如何?3)分析按下SB2电动机作丫接法起动,到KT触点动作后电动机停转的原因?1)上:从左至右是U11、V11、W11,下:从左至右是U12、V12、W12。
交流接触器的原理选用及常见故障
交流接触器的原理选用及常见故障一、交流接触器的原理在交流接触器中,触点分为主触点和辅助触点。
主触点负责承载大电流,用于控制被控电路的通断;辅助触点负责辅助功能,如信号传输、指示灯控制等。
二、交流接触器的选用1.电气参数:交流接触器的额定电压和额定电流应与被控设备的电气参数相匹配。
若交流接触器的额定电流小于被控设备的电流,则可能导致过负荷运行,影响设备的寿命和性能。
2.联锁功能:在一些特殊的控制场合,需要实现联锁功能,即多个接触器的联合动作。
此时需要选用带有联锁功能的接触器。
3.耐久性:交流接触器的耐久性是指接触器的开关次数,一般为几万次至几十万次。
根据实际使用需要选择耐久性要求符合的接触器。
4.维护和保护功能:在交流接触器的选择过程中,还需要考虑维护和保护功能,如过载保护、短路保护等。
5.尺寸和安装方式:根据实际情况选择适合的尺寸和安装方式,确保接触器与现场设备的安装和布置相适应。
三、交流接触器的常见故障1.触点烧结:由于开关设备接触电流大,长时间工作,触点的电弧可能在闭合和断开时产生,导致触点受热、烧结甚至焊接在一起。
2.触点粘连:当触点接通或断开时,如果触点上有火花或氧化物,可能导致触点粘连,无法正常开关。
3.线圈失效:线圈长时间通电工作可能导致发热,过热会损坏线圈绝缘层,引发线圈故障。
4.动作机构卡阻:动作机构工作时可能出现卡阻现象,使得接触器无法正常动作。
5.过负荷故障:如果接触器额定电流小于被控设备的电流,可能会导致接触器过负荷工作,使其失效。
为避免交流接触器的故障,应定期进行维护和检修。
维护包括触点清洁、线圈绝缘检查、动作机构润滑等。
此外,还应注意选择合适的接触器,并确保正确安装和操作,以提高接触器的可靠性和寿命。
交流电磁铁分磁环的作用
交流电磁铁分磁环的作用交流电磁铁可谓是现代科技的神奇玩意儿,真的是让人啧啧称奇。
说到交流电磁铁,咱们不得不提到它的好朋友——磁环。
磁环啊,听名字就很神秘,像是个魔法师,能把电流变得更有效率,更有力量。
你可能会问,磁环到底有什么用呢?别急,咱慢慢聊。
磁环就是电磁铁工作时的“超级助攻”。
电流通过线圈的时候,磁环就像是个小帮手,把磁场给集中起来,增加了电磁铁的磁力。
想象一下,一个壮汉扛着大包袱,结果身边有个人来帮他一把,哇,那个包袱简直轻松多了。
磁环就起到了这样一个作用,帮助电流释放出更强的磁场,简直就像是给电流加了特效。
谁不想要更强的磁力呢,尤其是在电动机、变压器这些大家伙身上,强磁场的作用可真是不得了。
再说了,磁环在交流电磁铁中还承担着“稳定器”的角色。
大家都知道,交流电流总是上下波动,像过山车一样,心惊胆战。
而磁环的存在,就好比是一个稳稳的后盾,帮助电流保持稳定的状态。
想想看,日常生活中,手机的电池快没电了,结果用上一个快充的充电器,瞬间又满血复活。
磁环就是在交流电里充当了这样一个“快充”的角色,让电流在波动中依旧能保持那份稳定,绝对是个好助手。
磁环在减少电磁干扰方面也有一手。
现代社会,电子产品可真是不少。
手机、电视、电脑,恨不得每个家里都像个电子超市。
这些设备之间的电磁干扰简直让人无奈,信号总是时好时坏。
不过有了磁环,这种干扰就能被有效抑制。
就像是给一群吵闹的小朋友加了“静音模式”,瞬间安静了许多。
电磁干扰少了,设备的性能也就上去了,真是一举两得。
再讲讲磁环的形状,大家想象一下,圆圆的形状真是让人觉得可爱,像个小甜甜圈,既好看又实用。
圆形设计可不是随便来的。
磁环的圆形设计能够让磁场均匀分布,发挥出最大的效能,简直是科学的奇迹。
小小的磁环,藏着大大的智慧。
就像是我们生活中那些看似不起眼的细节,其实都是成功的关键。
交流电磁铁和磁环的搭配也不是一帆风顺的。
磁环的材质、尺寸和绕制工艺都会影响电磁铁的性能。
交流接触器线圈的电磁兼容
交流接触器线圈的电磁兼容(原创版)目录1.交流接触器线圈的概念和作用2.交流接触器线圈的电磁兼容性3.交流接触器线圈与其他元件的兼容性4.交流接触器线圈的电磁干扰问题5.解决交流接触器线圈电磁兼容问题的方法正文一、交流接触器线圈的概念和作用交流接触器是一种用于控制交流电路的电器元件,它可以实现电路的接通和断开。
交流接触器主要由线圈、触头、弹簧等部分组成。
其中,线圈是交流接触器的核心元件,负责产生电磁场,通过电磁力吸附触头,实现常开触头的闭合。
二、交流接触器线圈的电磁兼容性电磁兼容是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作,并不对环境产生不能接受的电磁干扰。
交流接触器线圈在工作过程中会产生电磁场,可能会对其他设备或系统产生干扰,因此,交流接触器线圈的电磁兼容性非常重要。
三、交流接触器线圈与其他元件的兼容性交流接触器线圈与其他元件的兼容性主要体现在其工作过程中对其他元件的影响。
例如,交流接触器线圈产生的电磁场可能会影响到附近的电子元件、传感器等,导致这些元件工作异常。
因此,在设计电路时,需要考虑交流接触器线圈与其他元件的兼容性。
四、交流接触器线圈的电磁干扰问题交流接触器线圈在工作过程中,由于电流的变化,会产生电磁干扰,可能会对其他电子设备产生影响,导致设备工作异常。
因此,需要采取一定的措施,减小交流接触器线圈的电磁干扰。
五、解决交流接触器线圈电磁兼容问题的方法要解决交流接触器线圈的电磁兼容问题,可以从以下几个方面入手:1.选择合适的线圈材料:选择具有良好电磁兼容性的材料,可以减小线圈产生的电磁干扰。
2.设计合理的线圈结构:通过设计合理的线圈结构,可以减小线圈产生的电磁干扰。
3.添加屏蔽装置:在线圈周围添加屏蔽装置,可以有效减小线圈产生的电磁干扰。
4.采用滤波器:采用滤波器可以有效减小线圈产生的电磁干扰。
交流接触器与直流接触器的差异
交流接触器与直流接触器的差异按照接触器的主触点控制的主回路电流是交流还是直流分为交流或直流接触器,与接触器线圈中电流的形式无关。
交流接触器与直流接触器结构大体相同,都有电磁动作机构、触点系统和灭弧装置三大部分构成,其工作原理完全相同,控制方式完全相同,但具体结构和用途存在差异。
1)电磁机构不同:交流接触器的电磁铁由E型铁心和线圈构成,因为铁心中通过交变磁通,铁心中有磁滞损耗和涡流损耗,所以会产生热量。
因此,一方面铁心用硅钢片叠压而成,以减少铁心损耗。
另一方面将线圈制成短粗形状,并用骨架将线圈与铁心隔离,以免铁心的热量传给线圈。
另外,交流接触器的动铁心端面处装有短路环(也叫分磁环),其作用是消除铁心振动,降低噪声。
直流接触器电磁部分的采用转动式动铁心,铁心中磁通恒定,没有磁滞损耗和涡流损耗,工作中不产生热量,所以铁心用软铁做成,线圈绕成细长形状且与铁心接触较紧密,不用骨架,目的是将线圈的热量通过铁心散发出去。
2) 灭弧措施不同:交流接触器一般单独采用栅片灭弧,因为交流电有过零特性,故具有自灭弧能力。
而直流电弧没有自灭弧能力,所以直流接触器采用栅片和磁吹两种措施联合灭弧,触点采用耐电弧能力更强的材料制成,动触点和静触点的间距更大,触点面积更大。
3) 自身耗能不同:交流接触器的铁心会产生涡流和磁滞损耗,而直流接触器没有铁心损耗;交流接触器的线圈在刚接通的瞬间起动电流大,消耗功率大,而在触点吸合后所需的维持电流较小,消耗的功率也小,直流接触器线圈通直流电,电流数值能满足起动和维持吸合的双重需要。
因此,直流接触器自身耗能大于交流接触器。
4)选用方法不同:选用接触器的依据是电源电压和负载电流。
选用交流接触器时在电压参数合适的前提下,接触器电流参数越大,电路工作越可靠,寿命越长。
但选用直流接触器时,电流参数应等于或接近负载电流数值。
由于以上差异,交流接触器和直流接触器一般情况下是不能混用的,在特殊场合,交流接触器与直流接触器可以相互代用,但代用时需增设辅助电路。
交流接触器线圈的电磁兼容
交流接触器线圈的电磁兼容
电磁兼容(EMC)是指电子设备在电磁环境中正常工作的能力,而不对周围设备产生干扰或受到干扰。
在交流接触器中,线圈是一个重要的组成部分,它负责控制接触器的开关动作。
在设计和使用交流接触器时,需要考虑线圈的电磁兼容性,以确保其稳定可靠的工作。
以下是一些常见的电磁兼容问题和对策,适用于交流接触器线圈:
1. 电磁辐射(EMI)干扰:线圈在通电时会产生电磁辐射,如果不加以控制,可能会干扰其他电子设备的正常操作。
对策包括使用屏蔽线圈或添加衰减器,限制电磁辐射的范围。
2. 电磁感应(EMI)干扰:线圈周围的电磁场可能会感应到其他电子设备上的电压,导致干扰。
对策包括使用屏蔽材料或良好的绝缘设计,防止电磁感应引起的干扰。
3. 电源线传导干扰:线圈通电时,可能会引入电源线上的噪声干扰,影响其他设备的正常运行。
对策包括使用良好的电源滤波器和抑制器,以减少线圈对电源线的干扰。
4. 瞬态过电压:在线圈切换时,可能会产生瞬态过电压,可能对其他设备造成破坏。
对策包括使用吸收电路或添加过电压保护器,以防止瞬态过电压的影响。
为确保交流接触器线圈的电磁兼容性,通常需要进行EMC测
试和认证。
这些测试旨在验证交流接触器在各种电磁环境下的工作稳定性,并确保其对其他设备的干扰最小化。
制造商可以遵循电磁兼容性标准和指南,如IEC 61000系列标准,来设计和测试交流接触器以满足相关要求。
交流接触器可靠性试验及失效分析
低压电器(2011No.2)·检测技术·姚芳(1972—),女,副教授,研究方向为电器可靠性。
交流接触器可靠性试验及失效分析姚芳1,彭宏2,包启树3(1.河北工业大学,天津300130;2.人民电器集团,浙江温州325604;3.天津市城东供电公司,天津300130)摘要:基于成本空间挖掘,针对电接触薄弱环节,通过试验研究交流接触器的集成可靠性,首先,对交流接触器改造后的试品进行可靠性试验;然后进行失效分析;最后,提出了降低成本、保证可靠性的改进措施。
关键词:交流接触器;可靠性试验;失效分析中图分类号:TM 572.2文献标志码:B文章编号:1001-5531(2011)02-0058-04Reliability Test and Failure Analysis of AC ContactorYAO Fang 1,PENG Hong 2,BAO Qishu 3(1.Hebei University of Technology ,Tianjin 300130,China ;2.People Electric Appliances Group ,Wenzhou 325604,China ;3.Tianjin East Electric Power Apply Co.,Tianjin 300130,China )Abstract :Based on cost potential ,aiming at the weak link of electrical contact ,the compositive reliability of AC contactor was studied by experiments.Firstly ,it took reliability test on AC contactor samples which had been transformed.Secondly ,failure analysis was taken on.In the end ,it brought up improvement measure to reduce cost and maintain reliability.Key words :AC contactor ;reliability test ;failure analysis彭宏(1972—),男,高级工程师,研究方向为线损管理与用户需求侧管理。
交流接触器电磁系统改进及效果测试分析
交流接触器电磁系统改进及效果测试分析摘要根据交流接触器线圈温升的产生原理,通过对温升产生的主要因素仿真分析,利用计算机仿真系统,得出对交流接触器电磁系统的最佳改进方案、并通过产品改进前、后的对比试验验证,取得了满意的效果,为解决接触器线圈温升过高问题提供参考。
关键词交流接触器;电磁系统改进;测试分析交流接触器是一个成熟的电气控制执行器件,广泛用于远距离、频繁地接通与分断电路,所以交流接触器的寿命就成为大家所关注的问题。
影响交流接触器寿命的一个主要因素就是磁系统寿命,而影响磁系统寿命的一个重要指标就是线圈温升。
本文通过使用仿真技术对影响线圈温升的几个方面进行仿真分析,并通过对比测试,取得满意效果,为交流接触器磁系统的改进提供依据。
1 接触器线圈温升产生原理电磁式交流接触器主要由灭弧系统、触头系统和电磁机构组成。
交流接触器的电磁机构一般可分为双U转动式、单U直动式和双E直动式;交流接触器的工作过程可分解为:上电吸合过程、带电保持、断电释放过程。
吸合、保持、释放的过程都是一个机电能量转换的过程。
接触器的动作特性,要满足吸、反力特性的配合。
电磁吸力是指通电后线圈产生的电磁力;反力则主要包括反力弹簧、触头弹簧的反用力以及各动作机械部件之间的摩擦力等。
接触器的动作过程包含了电磁、发热、机电能量转换的过程。
对于交流电磁线圈系统,接触器损耗划分为铜耗和铁耗两大部分;磁导体中由于存在磁滞和涡流现象导致的功率损耗,称之为铁损。
此损耗与磁感应强度有关,感应强度越大,铁损越大,且其关系是非线性的。
交流接触器的线圈大多都是由铜质漆包线线绕制,这些铜导线在有电流流过是由于其具有电阻而消耗部分功率,这部分损耗通常会以发热形式而消耗掉,这种损耗称之为“铜损”。
铜耗和铁耗是影响线圈温升的两个主要因素。
要降低线圈温升就要在电磁机构的吸力和反力特性配合的允许范围内对线圈、铁芯、弹簧进行参数调整。
2 仿真分析1)仿真模型的磁感应强度。
交流接触器短路环工作原理及作用
交流接触器短路环⼯作原理及作⽤短路环⼯作原理及作⽤交流接触器的铁⼼由硅钢⽚叠压⽽成.这样可以减少交变磁通在铁⼼中的涡流和磁滞损耗.在有交变电流通过电磁线圈时.线圈对衔铁的吸引⼒也是交变的.当交流电流通过零值时,线圈磁通变为零.对衔铁的吸引⼒也为零.衔铁在复位弹簧作⽤下将产⽣释放趋势.这使动静铁⼼之间的吸引⼒随着交流电的变化⽽变化.从⽽产⽣变化和噪声'加速动静铁⼼接触产⽣的磨损.引起给合不良.严重时还会使触点烧蚀.为了消除此弊端.在铁⼼柱端⾯的⼀部分嵌⼊⼀只铜环.名为/短路环/该短路环相当于变压器的副边绕组.在线圈通⼊交流电时不仅线圈产⽣磁通.短路环中的感应电流也产⽣磁通.此时短路环相当于纯电感电路.从纯电感电路的相位可知.线圈电流磁通与短路环感应电流磁通不同时为零.即电源输⼊的交变电流通过零值时短路环感应电流不为零.此时它的磁通对衔铁对将起着吸咐作⽤.从⽽克服了衔铁被释放的趋势.使衔铁在通电过程总是处于吸合状态.明显减少了振动噪声.所以短路环⼜名消振环材料通常由康铜或镍铬合⾦制成第2节电磁铁的吸⼒与特性电磁铁的吸⼒计算基本公式这⾥只给出电磁铁吸⼒计算的基本公式,以便做简单的定性分析。
(⼀)直流电磁铁的吸⼒计算基本公式根据物理学推导,我们可以得到计算电磁铁衔铁吸⼒F的基本计算公式:(4-1)式中φ――磁极端⾯磁通(Wb);S――磁极的⾯积(㎝2)。
这个公式是在假定磁极端⾯下的磁⼒线均匀分布的情况下得出的,适合⼯作⽓隙δ较⼩时的分析。
(⼆)交流电磁铁的吸⼒计算及分析交流电磁铁的吸⼒计算公式可以在直流电磁铁计算公式的基础上得到。
设交流电磁铁中的交变磁通为:交流电磁铁磁通与吸⼒波形如图4-3所⽰:通过以上可知交流电磁铁的吸⼒有以下两个特点:1.吸⼒由⼀个不变分量的平均吸⼒F0和⼀个交变分量的脉动吸⼒Fj组成。
2.总的吸⼒虽然也随时间周期变化,但总是⼤于或等于零,即只有吸⼒,没有斥⼒。
3.吸⼒的频率是磁通频率的2倍。
永磁交流接触器的特点及使用需要注意的问题
《永磁交流接触器的特点及使用需要注意的问题》摘要:介绍永磁交流接触器工作原理、结构和特点,探讨在使用中需要注意的问题。
关键词:永磁;电磁;节能1 引言交流接触器是冶金企业电气控制系统中不可缺少的电气控制器件,虽然无触点控制元器件使用越来越多,但交流接触器的使用仍然是无法完全取代的。
随着技术的不断进步和产品的成熟,国内多家公司推出了具有节能、稳定、可靠特点的永磁交流接触器,在各行业电气系统中得到广泛应用。
2 普通交流接触器和永磁交流接触器的结构区别2.1 普通交流接触器的组成结构普通交流接触器的组成部分包括:线圈、短路环、静铁芯、动铁芯、动触头、静触头、辅助常开触头、辅助常闭触头、压力弹簧片、反作用弹簧、缓冲弹簧、灭弧罩等。
2.2 永磁交流接触器的组成结构永磁式交流接触器的组成部分包括:.电子模块、软铁、永磁体,触点系统,灭弧装置,绝缘外壳、弹簧、传动机构等。
2.3 普通交流接触器与永磁交流接触器的结构区别由上面的交流接触器和永磁交流接触器的组成结构可能看出,两者的主要区别在于:普通交流接触器是靠电磁线圈驱动动铁芯带动动触头来完成电路的通断工作的,而永磁交流接触器则是靠电子模块、软铁和永磁体来完成电路的通断工作。
3 普通交流接触器和永磁交流接触器的工作原理3.1 普通交流接触器工作原理3.2 线圈通电后,在铁芯中产生磁通及电磁吸力。
此电磁吸力克服弹簧反力使得衔铁吸合,带动触点机构动作,常闭触点打开,常开触点闭合,互锁或接通线路。
线圈失电或线圈两端电压显著降低时,电磁吸力小于弹簧反力,使得衔铁释放,触点机构复位,断开线路或解除互锁。
3.3 永磁交流接触器工作原理永磁交流接触器是利用磁极的同性相斥、异性相吸的原理,而形成的一种微功耗接触器。
安装在接触器联动机构上,极性固定不变的永磁铁与固化在接触器底座上的可变极性软磁铁相互作用,从而达到吸合、保持和释放的目的。
软磁铁的可变极性是通过与其固化在一起的电子模块产生十几到二十几毫秒的正反向脉冲电流,而使其产生不同的极性。
交流接触器线圈的电磁兼容
交流接触器线圈的电磁兼容电磁兼容是指电子设备在电磁环境中能够正常工作,而且不会对周围的电磁环境造成干扰。
在电气设备中,交流接触器是一种常见的开关设备,它通过线圈中的电磁力来实现开关动作。
然而,线圈的电磁兼容问题也是需要重视的。
线圈的电磁辐射问题是需要考虑的。
当线圈通电时,会产生电磁场,这个电磁场会辐射到周围空间中。
如果线圈的电磁辐射过大,就有可能对周围的电子设备产生干扰。
因此,在设计线圈时,需要合理布局线圈的结构,采取屏蔽措施,减少电磁辐射。
线圈的电磁抗扰能力也是需要考虑的。
在现实的工作环境中,线圈会受到来自外界的各种电磁干扰,这些干扰可能会影响线圈的正常工作。
因此,在设计线圈时,需要考虑提高线圈的电磁抗扰能力,采取适当的抗干扰措施,以确保线圈的稳定性和可靠性。
线圈的电磁敏感性也是需要注意的。
在某些特殊情况下,线圈本身可能会对外界的电磁干扰产生敏感。
例如,当线圈周围存在大功率电磁辐射源时,线圈可能会受到辐射的影响,导致线圈无法正常工作。
因此,在设计线圈时,需要考虑到线圈的电磁敏感性,采取合适的措施进行抑制,以确保线圈的正常工作。
线圈还可能对其他电子设备产生电磁干扰。
当线圈通电时,会产生电磁场,这个电磁场可能会对周围的其他电子设备产生干扰。
因此,在设计线圈时,需要考虑到线圈对其他设备的电磁兼容性,采取适当的措施进行屏蔽和抑制,以减少对其他设备的干扰。
交流接触器线圈的电磁兼容是一个需要重视的问题。
在设计线圈时,需要考虑到线圈的电磁辐射、电磁抗扰能力、电磁敏感性以及对其他设备的电磁兼容性等因素,采取相应的措施进行优化和改进。
只有做好电磁兼容工作,才能确保交流接触器线圈的正常工作,避免对周围电子设备产生干扰,提高设备的可靠性和稳定性。
接触器常发生线圈烧坏、触头粘接、铁芯发响分析及处理
接触器常发生线圈烧坏、触头粘接、铁芯发响分析及处理传统交流接触器应该是一种很可靠的电器,但使用中也常发生线圈烧坏、触头粘接、铁芯发响。
本文针对国内使用已达到IEC标准的产品,出现不能可靠工作,进行了分析,并提出了用扩大线圈工作电压范围的方法,设计高可靠的交流接触器,并简介其设计要点。
关键词宽电压工作高可靠接触器传统接触器在使用中常发生线圈烧坏、触头粘接、铁芯发响(三大顽症)。
产生的原因有产品本身的原因,也有使用及电网供电方面的原因。
如何提高传统接触器的设计制造水平,满足在电网电压变化范围较大时,仍能可靠工作是本文论述的目的。
为了设计并制造高质量的接触器,首先必须弄清楚传统接触器产生三大故障的原因及其解决的途径。
1.铁芯发响:究其原因,是交流电磁铁在电流过零时,吸力减少到小于反力时,铁芯吸合不牢,当铁芯极面不平时,就会产生噪声,这就是铁芯发响。
在制造厂发响的铁芯是不会出厂的,尽管标准规定距离1m处,噪声不得超过40分贝,但出厂的标准往往是靠人工手感来判定,超过“微麻”就判不合格,目前用手感测铁芯是否合格,应该说是较严的。
当然不是一个科学的标准,但是在生产车间环境噪声较高,使用分贝仪测试鉴别的方法也有不便。
当手感出现分岐时,有事先存放的样品作为判据。
在生产厂减少噪声的方法,将铁芯铆牢、磨平,达到要求即可。
在使用中,出现噪声而停止使用的情况大致有:1)极面有污垢物(如铁芯生锈、油污垢);2)分磁环断;3)有异物落在极面上(如细小固态颗粒)它们都会使铁芯产生较强的噪声。
2.线圈烧坏的原因较多:2.1设计裕度不够:2.1.1漆包线的选用不当:为了降低成本,选用耐温130℃以下的漆包线。
甚至选用油性漆包线。
2.1.2线圈温升:设计一般要求60K以下,高强度聚脂漆包线的耐热一般选用155℃,有的设计人员为了降低成本减少线圈匝数,提高线圈温升至70K~80K有的甚至达到90K,使线圈漆包线长期处在高温下工作,降低了线圈绝缘强度。
交流接触器吸合力小的原因
交流接触器吸合力小的原因一、电磁铁线圈的设计不合理电磁铁线圈是交流接触器吸合力的关键部件,其设计不合理会导致吸合力变小。
首先,线圈的匝数过少或者线径过细会导致电流不足,从而减小磁场的强度,进而降低吸合力。
其次,线圈的绕制方式也会影响吸合力,若绕制不均匀,磁场分布不均,同样会减小吸合力。
因此,设计合理的电磁铁线圈对于确保交流接触器吸合力的大小至关重要。
二、接触器磁路设计不佳除了电磁铁线圈的设计外,接触器磁路的设计也会影响吸合力的大小。
如果磁路的设计不佳,磁场会发生漏磁现象,导致部分磁场无法集中到接触器的工作部位,从而减小吸合力。
因此,合理设计接触器磁路,确保磁场能够充分集中在接触器的工作部位,是增加吸合力的关键。
三、接触器接点问题接触器的接点是实现吸合力的关键部分,如果接点设计不合理或者接触不良,会导致吸合力变小。
首先,接点的材料选择不当会导致接触电阻增大,从而减小吸合力。
其次,接点的表面处理不好会导致氧化或者腐蚀,同样会影响吸合力。
因此,合理选择接点材料并采取适当的表面处理措施,能够提高接触器吸合力的大小。
四、外界环境因素影响交流接触器吸合力的大小还受外界环境因素的影响。
例如,温度的变化会导致电磁铁线圈的电阻发生变化,进而影响吸合力。
同时,湿度的变化也会导致接触器接点的腐蚀或者氧化,从而影响吸合力。
因此,在使用交流接触器时,要考虑外界环境因素的影响,并采取相应的措施来保证吸合力的大小。
总结起来,交流接触器吸合力小的原因主要有电磁铁线圈的设计不合理,接触器磁路设计不佳,接触器接点问题以及外界环境因素的影响。
要提高吸合力,需要合理设计电磁铁线圈和磁路,选择合适的接点材料并做好表面处理,同时注意外界环境因素的影响,以保证交流接触器的正常工作。
磁环测试方法
磁环测试方法磁环测试方法是一种常用的测试技术,用于评估磁环材料的性能和特性。
磁环是一种由磁性材料制成的环状组件,广泛应用于电子设备、通信设备、电力工业等领域。
通过磁环测试方法,可以对磁环的磁化特性、磁滞回线、磁导率等参数进行准确测量和分析,从而评估磁环的质量和性能。
磁环测试方法主要包括磁特性测试和磁导率测试两个方面。
磁特性测试是评估磁环的磁化特性的关键测试方法,通过测量磁场施加和磁感应强度之间的关系,可以获得磁环的磁化曲线和磁滞回线。
磁导率测试则是评估磁环的磁导率值的方法,通过测量磁场施加和磁感应强度之间的关系,可以获得磁环的磁导率曲线。
在进行磁特性测试时,首先需要准备一个磁场发生器和一个磁感应强度测量装置。
将磁环样品置于磁场发生器中,通过调节磁场发生器的电流或磁场强度,使磁环样品处于不同的磁化状态。
然后,使用磁感应强度测量装置,测量每个磁化状态下的磁感应强度值。
最后,将所测得的磁感应强度值绘制成磁化曲线和磁滞回线,以评估磁环的磁化特性。
在进行磁导率测试时,同样需要准备一个磁场发生器和一个磁感应强度测量装置。
将磁环样品置于磁场发生器中,通过调节磁场发生器的电流或磁场强度,使磁环样品处于不同的磁化状态。
然后,使用磁感应强度测量装置,测量每个磁化状态下的磁感应强度值。
接着,将所测得的磁感应强度值与所施加的磁场强度值进行比较,计算出磁环的磁导率值。
最后,将所测得的磁导率值绘制成磁导率曲线,以评估磁环的磁导率特性。
除了磁特性测试和磁导率测试,磁环测试方法还可以通过其他手段对磁环的性能进行评估。
例如,可以使用磁场扫描仪对磁环样品进行磁场分布的测量,以了解磁场在磁环中的分布情况。
还可以使用磁力计对磁环的磁力进行测量,以评估磁环的磁吸附能力。
此外,还可以使用磁滞回线分析仪对磁滞回线进行测量和分析,以评估磁环的磁滞特性。
磁环测试方法是一种重要的测试技术,可以评估磁环的性能和特性。
通过磁特性测试和磁导率测试,可以获得磁环的磁化曲线、磁滞回线和磁导率曲线,从而评估磁环的质量和性能。
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交流接触器中分磁环的可靠性分析
摘要:本文利用Maxwell 3D软件和ePhysics分析软件对交流接触器的电磁机构的稳态特性进行分析。
以CJ20-25型交流接触器的电磁机构为例,仿真分析了分磁环的最大应力,对分磁环进行了可靠性分析。
关键词:交流接触器分磁环ANSOFT 应力可靠性分析
可靠性技术是20世纪50年代发展起来的一门技术,它包括可靠性设计、可靠性制造、可靠性管理、可靠性试验及失效分析等内容。
一个控制系统或电力系统的可靠性在很大程度取决于该系统中所用元件或设备的可靠性,如果元件或设备的可靠性不高,则系统的可靠性就很难得到保证。
在很多系统中,电磁电器占很大比例,而电磁电器的感测机构大都是电磁系统,电磁系统是各种电磁电器的重要组成部分,因而电磁系统的可靠性研究十分重要。
在交流接触器电磁机构中,因为分磁环受到洛仑兹力,会产生形变,如果分磁环的设计不合理,或者分磁环的材料不合理,会导致分磁环的松动或断裂,从而导致电磁机构所受到的最小电磁吸力不能满足要求,不能消除接触器的振动与噪声。
本文利用Ansoft公司开发的Maxwell 3D软件对交流接触器的电
磁机构的稳态特性进行分析与仿真,并用ePhysics软件对交流接触器电磁机构分磁环进行应力计算。
基于应力-强度干涉模型对分磁环进行了可靠性分析。
1 交流接触器电磁机构分析模型
CJ20-25型交流接触器的双E型电磁机构的模型如图1所示。
利用Maxwell 3D软件对其实体进行建模,几何模型包括:动铁心、静铁心、线圈、分磁环和求解区域。
对于已经建立好的交流电磁机构来说,我们设置求解区域为空气;输入B-H曲线定义静铁心和动铁心的材料;设置线圈和分磁环的材料为铜。
建完几何模型后,为各实体赋予已定义好的材料属性,随后即可以进行网格剖分。
本文对动静铁心、线圈进行的网格划分,是采用的手动网格剖分。
定义上下铁心剖分的网格最大边长为5mm,线圈剖分的网格最大边长为4mm,分磁环剖分的最大边长为0.4mm。
网格剖分的结果如图1所示。
在本文中对模型施加系统默认的边界条件。
2 应力-强度干涉模型的基本原理
应力-强度分布干涉模型(Stress-Strength interference model)简称为干涉模型,可以清楚的揭示零件可靠性设计的本质,因此是零件可靠性设计的基本模型。
影响应力的随机量,有载荷情况、应力集中、工作温度、润滑状态等等。
金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。
一般而言,产品或零件能够承受这种应力的程度,统称为产品或零件的强度,用X表示。
按外力作用的性质不同,主要有屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等,工程常用的是屈服强度和抗拉强度,这两个强度指标可以通过拉伸试验测出。
强度是指零件承受载荷后抵抗发生断裂或超过容许限度的残余变形的能力。
也就是说,强度是衡量零件本身承载能力(即抵抗失效能力)的重要指标。
强度是机械零部件首先应满足的基本要求。
机械零件的强度一般可以分为静强度、疲劳强度、断裂强度、冲击强度、高温和低温强度、在腐蚀条件下的强度和蠕变、胶合强度等项目。
强度的试验研究是综合性的研究,主要是通过其应力状态来研究零部件的
受力状况以及预测破坏失效的条件和时机。
影响强度的随机量有零件材料性能、表面质量、尺寸效应、材料对缺口的敏感性等等。
由于强度X及应力Y本身是某些随机变量的函数,因而应力、强度均为具有一定分布的随机变量。
一般地,可将应力、强度看做服从正态分布。
当应力、强度均服从正态分布时,其可靠度计算联结方程为:
4 分磁环可靠度的计算
进行分磁环疲劳强度可靠性分析时,应力-强度干涉问题即为相当工作应力-相当疲劳极限的干涉问题。
因此,进行分析的主要问题是计算相当工作应力和相当疲劳极限。
下面列出分磁环疲劳强度可靠性分析的步骤。
(1)分磁环的寿命N。
控制电器中,零件的机械寿命达到几百万次,甚至上千万次。
所以对交流接触器分磁环,次,属于永久疲劳寿命。
5 结语
本文利用Maxwell 3D软件和ePhysics分析软件对交流接触器的电磁机构的稳态特性进行分析与仿真。
以CJ20-25型交流接触器的电磁机构为例,仿真分析了分磁环的最大应力,对分磁环进行了可靠性分析。
主要结论有以下几点。
(1)分磁环所受应力为交变循环应力,其最大应力为3470Pa,最小应力为312Pa,循环周期为7ms,为不对称循环,其变应力的循环特征为0.09。
(2)通过疲劳强度与静强度计算,得到疲劳强度小于静强度,由判别准则可得需进行屈服静强度的可靠性分析。
(3)对分磁环进行了屈服静强度可靠性分析,得出了分磁环的可靠度很高,近似为1。
参考文献
[1] 刘国强,赵凌志,蒋继娅.Ansoft工程电磁场有限元分析[M].
北京:电子工业出版社,2005.
[2] 牟致忠.可靠性设计[M].北京:机械工业出版社,1993.
[3] Wada,Masayoshi (Fuji Elec.Corp.Res.and Devmt.Ltd).Dynamic analysis and simulation of electromagnetic contactors with AC solenoids.IECON Proceedings (Industrial Electronics Conference),2002,4:2745~2751.。